Dismiss
InnovationQ will be updated on Sunday, Oct. 22, from 10am ET - noon. You may experience brief service interruptions during that time.
Browse Prior Art Database

Maximal flexible Teststruktur zur Untersuchung der Zuverlaessigkeit von Dielektrika

IP.com Disclosure Number: IPCOM000019690D
Original Publication Date: 2003-Oct-25
Included in the Prior Art Database: 2003-Oct-25
Document File: 2 page(s) / 116K

Publishing Venue

Siemens

Related People

Juergen Carstens: CONTACT

Abstract

Fuer Zuverlaessigkeitsuntersuchungen von Dielektrika werden an die Strukturen, die auf Testchips vorgesehen sind, verschiedene Anforderungen bzgl. ihrer Groesse gestellt, die schwer zu vereinbaren sind. Kleine Strukturen sind zur Charakterisierung von intrinsischem (eigenleitendem) Verhalten wuenschenswert, mit grossen Strukturen dagegen kann mit einer vertretbaren Anzahl an Messpunkten eine hohe Defektdichteaufloesung erreicht werden. Desweiteren sollen moeglichst unterschiedliche Strukturen zum Ausmessen von Groessenabhaengigkeiten zur Verfuegung stehen. Derzeit werden bei modernen Halbleitertechnologien fuer Zuverlaessigkeitstests immer noch mehrere Testchips eingesetzt und viele Teststrukturen mit entsprechend hohem Platzbedarf in mehreren Modulen vorgehalten, wobei ueblicherweise nicht alle gemessen werden. Abbildung 1 zeigt beispielhaft ein typisches Zuverlaessigkeitsmodul eines Kapazitaetsdielektrikums. Es ist eine Vielzahl von Strukturen (hier 9) dargestellt, die an unterschiedlichen Kontaktflaechen (hier 20) herausgefuehrt werden. Abbildung 2 zeigt eine moegliche Anordnung zur Messung von Dielektrika. Diese Tests erfordern eine grosse Gesamtflaeche und ein manuelles Verdrahten der jeweils benoetigten Struktur vor der Messung. Da die Kosten der Maskensaetze zur Strukturierung der Chips stetig steigen, ist ein moeglichst geringer Platzbedarf auf nur wenigen (bestenfalls einem) Chips wuenschenswert. Zum Trennen der Versorgungsspannung von der Teststruktur im Falle eines Durchbruchs kann auch eine geduennte Metallbahn (Schmelzsicherung) dienen (Abb. 3), was jedoch nicht sehr zuverlaessig ist, insbesondere bei nicht sprungartigen Stromanstiegen (Soft Breakdowns).

This text was extracted from a PDF file.
At least one non-text object (such as an image or picture) has been suppressed.
This is the abbreviated version, containing approximately 51% of the total text.

Page 1 of 2

S

© SIEMENS AG 2003 file: ifx_2003J52168.doc page: 1

Maximal flexible Teststruktur zur Untersuchung der Zuverlaessigkeit von Dielektrika

Idea: Dr. Karsten Mosig, DE-Muenchen

Fuer Zuverlaessigkeitsuntersuchungen von Dielektrika werden an die Strukturen, die auf Testchips vorgesehen sind, verschiedene Anforderungen bzgl. ihrer Groesse gestellt, die schwer zu vereinbaren sind. Kleine Strukturen sind zur Charakterisierung von intrinsischem (eigenleitendem) Verhalten wuenschenswert, mit grossen Strukturen dagegen kann mit einer vertretbaren Anzahl an Messpunkten eine hohe Defektdichteaufloesung erreicht werden. Desweiteren sollen moeglichst unterschiedliche Strukturen zum Ausmessen von Groessenabhaengigkeiten zur Verfuegung stehen.

Derzeit werden bei modernen Halbleitertechnologien fuer Zuverlaessigkeitstests immer noch mehrere Testchips eingesetzt und viele Teststrukturen mit entsprechend hohem Platzbedarf in mehreren Modulen vorgehalten, wobei ueblicherweise nicht alle gemessen werden. Abbildung 1 zeigt beispielhaft ein typisches Zuverlaessigkeitsmodul eines Kapazitaetsdielektrikums. Es ist eine Vielzahl von Strukturen (hier 9) dargestellt, die an unterschiedlichen Kontaktflaechen (hier 20) herausgefuehrt werden. Abbildung 2 zeigt eine moegliche Anordnung zur Messung von Dielektrika. Diese Tests erfordern eine grosse Gesamtflaeche und ein manuelles Verdrahten der jeweils benoetigten Struktur vor der Messung. Da die Kosten der Maskensaetze zur Strukturierung der Chips stetig steigen, ist ein moeglichst geringer Platzbedarf auf nur wenigen (bestenfalls einem) Chips wuenschenswert. Zum Trennen der Versorgungsspannung von der Teststruktur im Falle eines Durchbruchs kann auch eine geduennte Metallbahn (Schmelzsicherung) dienen (Abb. 3), was jedoch nicht sehr zuverlaessig ist, insbesondere bei nicht sprungartigen Stromanstiegen (Soft Breakdowns).

Das hier vorgestellte Verfahren ermoeglicht eine Steigerung der Flexibilitaet einer Teststruktur fuer Dielektrika in Halbleitertechnologien bei minimalem Flaechenbedarf durch Einbau von laserprogrammierbaren Sicherungen (Laserfuses). Bei Zuverlaessigkeitsuntersuchungen koennen auf Scheibenebene verschieden grosse Dielektrikumsflaechen (auch gemischt ueber die Scheibe) immer ueber dieselben Kontaktflaechen sehr flexibel charakterisiert werden. Dadurch ist eine automatisierte Durchfuehrung der Tests moeglich. Die Groesse der Dielektrikumsflaechen kann fuer intrinsische und extrinsische (fremdleitende) Charakterisierung optimiert werden. Die Anzahl und damit auch die Flaeche der...